生息域外保全による遺伝的劣化を防止する指針提示-野生絶滅種コシガヤホシクサを例に

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07275
• Research Institution: National Museum of Nature and Science, Tokyo
• Principal Investigator: 田中 法生 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (10311143)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 野生絶滅種 / 生息域外保全 / コシガヤホシクサ / 遺伝的劣化 / 近交弱勢

Outline of Annual Research Achievements

野生絶滅種コシガヤホシクサの生息域外保全における適正な保全管理を検討するために、交配様式の違いがその後代の生育、繁殖、および遺伝的特性を明らかにするために研究を行った。2019年度は、１）交配様式とその世代繰り返しによる後代の適応度に対する影響の継続実験作業、２）MIG-seq法を用いた保存個体群の遺伝的多様性の評価、３）野生復帰地における保存個体群の生存可能性と適正管理の検討を行った。
１）については、継続的に交配試験を行っている28系統について、自家交配および他家交配のＦ４世代の播種および栽培実験を行い、発芽・成長・繁殖の各項目を記録した。各系統について、2020年度の総合評価に用いるＦ５の交配・採種を行った。
２）については、コシガヤホシクサが１集団のみであることから、同属のホシクサ２集団、イトイヌノヒゲ３集団、クロホシクサ１集団、イズノシマホシクサ６集団との比較から評価することとした。MIG-seq法を用いてＳＮＰを検出し、遺伝的多様性の諸指標を算出した。コシガヤホシクサの保存個体群の平均ヘテロ接合度（期待値）Heは0.201、近交係数Fisは0.087で、18年度、19年度栽培にほとんど差異は無かった。本属の分子系統解析から近縁性が示されたイトイヌノヒゲ（He=0.176、Fis=0.268)、イズノシマホシクサ（0.152、0.061）、属内では別系統に位置するホシクサ（0.220、0.038）、クロホシクサ（0.224、-0.033）は、同等または少し低い数値を示した。さらに多面的な評価が必要であるが、ヘテロ接合度からは、コシガヤホシクサはホシクサ属種として一般的な遺伝的多様性を持つことが示された。
３）については、一定以下の水深（111ｃｍ以下）、捕食者の防除および波浪の緩和を必要条件として、現在の保存個体群が発芽・成長・開花・結実が可能であることが示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交配様式による後代の適応度への影響調査については、やや遅れているが、2020年度に最終的なデータを取得できる予定である。一方で、本種の遺伝的多様性の評価を初めて実施でき、遺伝的多様性の劣化を踏まえた保全指針に重要な知見が蓄積されてきた。総じて、おおむね順調通りに進展していると評価される。

Strategy for Future Research Activity

交配様式による後代の適応度への影響調査は、2019年度に得られたＦ５世代種子の生育実験によって最終的なデータを取得する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of net sheltering, water depth, and soil management on the survival and reproduction of the wild extinct aquatic plant Eriocaulon heleocharioides in Sanuma Lake, Japan. (2020)
  • Author(s): Tanaka, N., Horiuchi, Y., Nagata, S., Hasegawa, S. and Kamijo, T
  • Journal Title: Bulletin of the National Museum of Nature and Science, Series B Volume: 45 Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First molecular phylogenetic insights into the evolution of Eriocaulon (Eriocaulaceae, Poales) (2019)
  • Author(s): Larridon, I., Tanaka, N., Liang, Y., Phillips, S. M., Barfod, A. S., Cho, S-H., Gale. S. W., Jobson, R. W., Kim, YD., Li, J., Muasya, A. M., Parnell, J. A. N., Prajaksood, A., Shutoh, S., Souladeth, P., Tagane, S., Tanaka, Nob., Yano, O., Mesterhazy, A., Newman, M. F. and Ito, Y.
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 132 Pages: 589-600
  • DOI: 10.1007/s10265-019-01129-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 生きた標本資料の価値を究める-野生絶滅種コシガヤホシクサの保全と野生復帰 (2020)
  • Author(s): 田中法生
  • Organizer: 日本生態学会関東地区会公開シンポジウム「生物標本情報の活用による保全遺伝学の新展開」
  • Invited
• [Presentation] 野生絶滅種コシガヤホシクサの再導入地における生存に捕食生物と波浪が及ぼす影響 (2020)
  • Author(s): 津田京伽・堀内勇寿・永田翔・西廣淳・田中法生
  • Organizer: 日本生態学会第67回全国大会
• [Presentation] 花粉DNA Barcodingによる植物園の送粉環境評価:ポリネーターガーデンと域外保全の模索 (2020)
  • Author(s): 堀内勇寿・永田翔・上條隆志・田中法生
  • Organizer: 日本生態学会第67回全国大会
• [Remarks] 研究者紹介
  • URL: http://www.kahaku.go.jp/research/researcher/researcher.php?d=ntanaka